帘蛤科两种经济贝类种群的ITS-1序列遗传多样性分析

利用核糖体DNA转录间隔区ITS-1序列对硬壳蛤(Mercenaria mercenaria)的养殖群体和青蛤(Cyclinasinensis)的野生种群遗传多样性进行了分析.经过PCR扩增、连接与测序后,得到硬壳蛤ITS-1的长度为718～724 bp,青蛤的为665～683 bp,序列用ClustalX1.83多重比对后,在725 bp组成的同源片段中有714个碱基序列为保守位点,通过DNAsp软件分析,该种群的核酸多态性指数Pi为0.00302,每位点Eta为0.00304,并检测出4个单倍型(Haplotype)序列.青蛤在由695 bp组成的同源片段中有644个碱基序列为保守位点,该种群的Pi为0.03071,每位点Eta为0.0378,共测出6个单倍型(Haplotype)序列.利用PAUP4.10软件计算出每个种群内单倍型序列间的相对遗传距离,其中,硬壳蛤的遗传距离仅为0.0014～0.0056,说明其DNA遗传多样性的丰度较低;而野生青蛤种群的遗传距离为0.0036～0.0105,说明其遗传多样性比较丰富.文章还初步讨论了双壳类遗传多样性变动的因素及种质保护等问题.     

广西5种常见星虫动物的线粒体基因组特征和系统进化分析

为探明广西北部湾星虫动物的线粒体基因组遗传变异和基因序列特征,采用高通量测序测定广西北部湾5种常见星虫动物的线粒体基因组,并对其基因序列特征、遗传变异、系统进化进行分析。结果显示,星虫动物线粒体基因组具有典型的无脊椎动物线粒体基因组的特征,基因排列高度保守,特别是其13个蛋白质编码基因（PCGs）。此外,星虫动物线粒体基因组的基因均编码在H链上,并存在3个高度保守的基因排列区块,与环节动物和螠虫动物线粒体基因组特征较为相似。cox1、cox2和cob等3个基因进化速率最慢、遗传变异水平最低,适合作为星虫动物种属系统进化研究以及不同种间生物条形码构建的分子标记。nad6、nad4、nad5和nad2等4个基因的遗传变异水平较高（大于60%）,变异位点数量较多,适合作为星虫动物种群遗传多样性研究的分子标记。星虫动物线粒体13个蛋白质编码基因的Ka/Ks比值均低于1（0.058 2-0.726 6）,其中cox1、cox3和cob等3个基因的Ka/Ks比值最低（小于0.1）,表明在星虫动物线粒体遗传进化过程中,这3个蛋白质编码基因承受强烈的自然选择压力和功能束缚。基于线粒体基因组蛋白质编码基因系统进化树的研究结果表明,星虫动物可分为方格星虫纲和革囊星虫纲两个进化分支,星虫动物与环节动物的进化地位、亲缘关系较近,而与软体动物的亲缘关系较远。本研究结果不仅为广西北部湾特色星虫动物渔业资源多样性调查和保护提供分子遗传数据,也为星虫动物系统进化研究提供了科学参考。     

蚜蝇科昆虫比较线粒体基因组分析

通过检索GenBank数据库(截止2018年9月)和查阅文献资料,对已知的6种蚜蝇线粒体基因组全序列进行了分析,其基本结构特点是:1)全序列在碱基组成中表现出很强的AT偏向性; 2)未出现基因重排现象; 3) tRNA基因的二级结构为典型的三叶草结构; 4)大多数线粒体蛋白编码基因的起始密码子都是ATN。同时基于8条线粒体基因组全序列(含3个外群)构建蚜蝇科系统发育关系,结果支持蚜蝇科的单系性。     

基于线粒体基因组全序列的鳅科(Cobitidae)鱼类进化关系分析

为了解鳅科(Cobitidae)鱼类线粒体全基因组序列的结构特征和系统发育信息,利用生物信息学方法对已知的40种鳅科鱼类线粒体全基因组进行比对分析,用邻接法(NJ)构建系统发育树。结果显示：(1)鳅科鱼类线粒体基因组全序列长度在16 553～16 937 bp之间,基因组的结构特征及基因排列顺序与其他硬骨鱼类一致。(2)鳅科鱼类线粒体全基因组一致序列长度为17 483 bp,变异位点数为8039(45.9%),Kimura双参数平均遗传距离为0.19。在13个蛋白质编码基因中,ND2的变异程度(58.9%)和平均遗传距离(0.28)最大,变异程度最小的是12S rRNA(30.5%),tRNA拼接序列的平均遗传距离最小(0.07)。(3)Cox1、ND5、Cytb基因是进行鳅科鱼类系统发育分析较为理想的分子标记,NJ系统发育树显示,条鳅亚科(Noemacheilinae)是最早分化出来的一枝群系,位于祖先位置,沙鳅亚科(Botiinae)和花鳅亚科(Cobitinae)亲缘关系更近,互为姐妹群系。本研究为鳅科鱼类进化学研究和分子标记的选取提供参考依据。     

雉科四种鸟类线粒体DNAR的分子进化

采用聚合酶链式反应(PCR)和直接测序的方法分析了4种雉科(Phasianidae)鸟类的线粒体DNA(mtDNA)控制区基因(D-loop)415bp基因序列。4种鸟类遗传距离在5.90％--23．67％．变异位点数为116个，大石鸡和石鸡的遗传距离为5．90％，二者分歧时间大约是290万年．斑翅山鹑与环颈雉遗传距离为21．06％，分歧时间为1000万年，山鹑属与雉属的遗传距离为21．06％，与石鸡属的遗传距离为22．41％；雉属与石鸡属的遗传距离为22．85％．三者分歧时间在1000—1150万年间，与化石材料相符．在系统树中斑翅山鹑与环颈雉属同一枝，说明1)在雉科系统发生中，雉属与山鹑属是近缘属或2)环颈雉与斑翅山鹑的分化较晚，关系密切，也与Randi得出的斑翅山鹑称为小雉的结论相吻合。     

等边浅蛤线粒体全基因组测序和系统发育研究

采用高通量测序技术对等边浅蛤的线粒体全基因组进行了测序,并通过拼接、组装得到了完整的线粒体基因组序列。研究结果表明:环状线粒体基因组总长度为20 248 bp,由13个蛋白编码基因,22个tRNA基因,2个rRNA基因及1个控制区组成,所有基因均在重链编码。等边浅蛤线粒体基因碱基组成为A(28.55%),T(39.33%),C(10.40%)和G(21.72%),A+T含量为67.88%,具有AT偏好性。D-loop控制区位于COX1基因和Cytb基因之间,长度为1 944 bp。利用帘蛤科16个物种及缢蛏(外群)的线粒体基因组的12个蛋白质编码基因构建NJ系统进化树。结果表明,等边浅蛤与菲律宾蛤仔聚为一支,亲缘关系最近。该研究将补充浅蛤属线粒体基因组信息,为浅蛤属以及帘蛤科的系统发生关系及进化地位积累有价值的数据资料。     

枣树全基因组MITEs成分分析与系统进化研究

微型反向重复转座基因(minialure inverted repeat transposable elements,MITEs)的演化可能是造成枣树基因组及品种多样性的重要原因.为研究MITEs在枣树全基因组中的分布、种类及演化,使用MITE预测软件(MITEDigger)识别枣树全基因组中的MITEs序列,在植物MITEs数据库中进行分类注释,并用MEGA 6.0构建枣树基因组中MITEs的系统进化树.结果显示,MITE-Digger检测出MITEs总共3 230条,碱基数为1 104 679 bp,占基因组比例为0.34%;其中共有948条在植物MITEs数据库中比对到相似序列,这些MITEs可以归类到5个家族:h AT,PIF/Harbinger,CACTA,Mutator和Tc1/Mariner,MITEs系统进化树显示:枣树基因组中MITEs来源于少数几个共同祖先,在长期的进化中有明显的扩增和突变,这可能与枣树品种多样性有关.研究结果将为枣树的遗传资源及育种研究提供重要参考.     

两种贝类基因组DNA的提取及RAPD分析

研究了福建沿海两种常见贝类波纹巴非蛤(Paphiaundulata)和菲律宾蛤仔(Ruditapesphilip-pinarum)的性腺和斧足的DNA提取方法,并且对它们进行了RAPD分析,结果显示性腺DNA得率较斧足高,并且成功获得了效果较好的2种随机引物及其相应的反应条件,能够在分子水平上为它们及其近源种的比较研究提供初步的资料.     

鲑科鱼类线粒体全基因组序列结构特征及其系统发育信息分析

为了深入开展鲑科鱼类的线粒体全基因组序列的结构特征和系统发育信息的研究,利用生物信息学的方法分析了已获得的40种鲑科鱼类的线粒体全基因组序列.通过软件Clustal X进行对比,然后用软件MEGA5.05分析DNA的序列差异,并用邻接法生成系统进化树.结果发现:1)鲑科鱼类线粒体基因组的结构和基因排列顺序和其他硬骨鱼类的相同,其全长为16 526~16 997 bp.2)从系统进化树可以看出白鲑亚科(Coregonidaeinae)位于祖先的位置,是最早出现分化的一枝,鲑亚科(Salmoninae)和茴鱼亚科(Thymallinae)亲缘关系较近,互为姐妹群.3)在所有编码基因中,序列变异程度最大的是ND2基因(47.6%),最小的是16S rRNA基因(11.0);Kimura双参数遗传距离最大的是ND2基因(0.203),最小的是12S rRNA基因(0.037).     

蚶科三种贝类ITS2核苷酸序列分析

对蚶科三种贝类ITS2进行PCR扩增、测序及分析,用Mega3.1软件进行了系统发育初步分析.结果显示:毛蚶、泥蚶和魁蚶的ITS2大小分别为284～288bp、380bp、413～417bp,三种蚶的445个序列比对位点中,共有172个保守位点,245个变异位点,166个简约信息位点,78个单突变位点.系统发育分析结果显示,毛蚶和泥蚶先聚为一支,而后与魁蚶聚在一起.ITS2分析结果显示毛蚶和泥蚶种间的遗传关系较近.     

4种昆虫基因组中的线粒体假基因

为了进一步了解昆虫核基因组中线粒体假基因(Numts)序列分布情况,避免Numts序列对基于线粒体DNA(mtDNA)进行系统发育关系研究结果的误导,利用Blast N对GenBank中已完成核基因组和mtDNA测序的4种昆虫核基因组中的Numts序列进行检索,结果表明:冈比亚按蚊Anopheles gambiae中没有Numts序列;黑腹果蝇Drosophila melanogaster中仅有少量Numts序列;赤拟谷盗Tribolium castaneum和意大利蜜蜂Apis melliera基因组中Numts序列超过100条,尤其是意大利蜜蜂中的Numts序列涵盖全部mtDNA.ND2,ND4,ND5,COⅠ与lrRNA向核内转移频率高于其他mtDNA基因片段,因此,在使用其进行系统发育关系研究时需加倍谨慎.     

基因组进化与量子论推广

根据作者在《2019年东北及内蒙古地区量子物理前沿与进展研讨会》上的报告改写而成.文中评述了作者小组近年在基因组进化的量子理论方面的工作,包括:提出一个基因组进化的数学理论,把渐变进化和间断平衡置于统一的理论框架中;用量子进化解释突变和新种产生;用这个理论研究鸟类和被子植物基因组进化,对其中的一些规律性给出了定量解释。     

羚牛线粒体DNA和系统进化研究

用8种限制酶分析了5种牛科动物，羚牛、黄牛、水牛、绵羊和山羊的线粒体DNA的多态性。依据数学模型计算这5种动物间的遗传距离，在此基础上构建了UPG和NJ两种分子系统进化树。结果表明：羚牛与牛和羊的分化时间分别为4．02Ma和3．72Ma，因此将羚牛归入羊亚科较为合理。     

直翅目昆虫线粒体基因组的特征及应用

直翅目是不完全变态昆虫中数量最多的一个类群,全世界已知28000种以上.随着分子生物学技术的发展,线粒体基因组因进化速率快、普遍为母系遗传、极少发生重组等特点而被广泛应用于直翅目各个阶元的系统发育和进化研究中.目前,已有223条直翅目线粒体基因组序列被测定并上传至NCBI数据库,其中包括143条蝗亚目线粒体基因组序列和...     

鱼类和贝类进化与免疫学前沿

<正>由浙江大学与加拿大阿尔伯塔大学、中国水产学会联合主办的2009鱼类和贝类进化与免疫学国际研讨会于2009年11月25～26日在浙江大学成功举办。来自中国、加拿大和美国30余名科学研究人员参加了会议。中国水产学会的领导司徒建通副理事长兼秘书长、动物科学学院副院长彭金荣教授及本次国际研讨会中方主席吴信忠教授在会上分别致辞。     

通过同源搜索分析线粒体蛋白转运系统的进化

基于酵母线粒体蛋白转运系统的35个亚基,作者通过同源查找的方法,在27个不同进化层次物种的蛋白组和基因组序列中搜索线粒体蛋白转运系统亚基的同源序列,利用序列之间的同源关系进而构建线粒体蛋白转运系统的进化史.结果显示,线粒体蛋白转运系统的35个亚基中有6个可以在原核物种中找到同源序列,显示了它们的原核起源;线粒体蛋白转运系统的核心亚基出现在真核生物进化早期;其他亚基在真核物种的不同进化分枝中表现出了多样性,并且可以看到一些物种特异性亚基.     

基因组的进化与内含子中的基因的进化

论述了基因组整体进化过程中内含子所含的基因的进化．分析了内含子的起源方式与内含子中的基因种类的关系,并结合基因组在大小、组成等方面进化过程中内含子的演化趋势,探讨了内含子中的基因,特别是核仁小分子ＲＮＡ基因的进化规律．同时,对于内含子中的基因的进化,提出了一些可能的途径．     

广义酵母的染色体核型分析与基因组进化

采用脉冲场强凝胶电泳技术对4种34个Saccharomyces属广义酵母样本的染色体核型进行了分析,观察到丰富的染色体数目和大小的多态性．染色体数目在所研究的广义酵母中从8到16都有出现,但小于0．5Mb的染色体仅见于Saccharomyces exiguus．广义酵母染色体数目和大小的多态在所受试样品中普遍出现,表明在进化过程中酵母基因组发生了迅速而广泛的重排．     

三种螳蛉线粒体基因组及脉翅目系统发育分析

通过PCR结合引物步移法测定日本螳蛉Mantispajaponica、汉优螳蛉Eumantispa harmandi和铜头螳蛉Euclimacia badia的全线粒体基因组,并进行序列分析。结果表明:日本螳蛉、汉优螳蛉和铜头螳蛉的全线粒体基因组长度分别为16 106、15 741和15 899bp,基因组成和排列与其他已测脉翅目昆虫一致,均包括13个蛋白质编码基因(PCGs)、22个转运RNA基因(tRNA)、2个核糖体RNA基因(rRNA)和1个长度可变的A+T富集区。蛋白质编码基因除COⅠ以ACG作为起始密码子外,其余基因均以ATN作为起始密码子;除COⅠ、COⅡ、ND5、ND4以不完整的T作为终止密码子外,其他基因终止密码子均为完整的TAA。汉优螳蛉的22个tRNA均形成典型的三叶草形二级结构;而日本螳蛉和铜头螳蛉的21个tRNA形成典型的三叶草形二级结构,仅trnSAGN二级结构缺失DHU臂,在该位置形成1个环。A+T富集区位于rrnS和trnI-trnQtrnM之间,长度分别为1 281、936和1 092bp,并在该区域存在一些串联重复序列及1个茎环结构。基于13个蛋白质编码基因数据集,采用最大似然法(ML)和贝叶斯法(BI)对脉翅目进行初步的系统发育分析,结果显示两种系统树拓扑结构一致,符合以往形态学和分子分类的研究结论,支持螳蛉科的单系性,但不支持蚁蛉科的单系性。     

苏姜猪线粒体基因组全长测序及线粒体基因多样性分析

从分子水平上探究苏姜猪的遗传多样性,采用二代测序方法测定了苏姜猪线粒体基因组全序列,整合NCBI数据库中已公布的家猪类,以及本实验室测定的苏姜猪线粒体基因组全序列,使用蛋白编码基因和rRNA基因联合的数据集,基于贝叶斯法(BI法)和最大似然法(ML法)构建了家猪类的系统发生树,测序结果表明,该样本线粒体基因组全长15 436 bps,包含典型的家猪类线粒体基因组37条基因,结构紧凑,其线粒体基因组碱基组成(A+T)约占40%,(C+G)约占60%,t RNA总共有8处错配,结果表明苏姜猪具有丰富的遗传多样性,江海型线粒体核苷酸多态性高于全国6个类型猪的平均水平,体现了其独特的遗传多样性.在基于线粒体基因组完整编码区的系统发育分析中,苏姜猪在中国6个类型家猪中单独成为一支,支持其作为一个新猪种而存在.